WO1991002662A1 - Steuereinrichtung - Google Patents

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Friedrich Schreiner
Karlmann Hamma
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    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting

Definitions

  • the invention relates to a control device for changing gear in a pre-gearbox for a motor vehicle with pressure-actuated clutches which are arranged in or on the gearbox and actuated by a gearshift device . be, the speed adjustment of the coupling elements on the
  • Control device takes into account this difference, leads, for. B. from the differential speeds influenced speed control of the drive motor basically to a train circuit.
  • the lead of the primary shaft n can be adjusted in height in an electronic motor control unit depending on the
  • the drive train with the drive motor or the drive machine 4 of the clutch 2 is the first
  • Countershaft transmission 1 and drive axle 51 of the motor vehicle can be seen.
  • the primary shaft - motor output shaft - or the motor-side drive train '22 is arranged between clutch 2 and the drive machine.
  • the secondary shaft 23 connects the clutch 2 with the
  • Countershaft transmission, " and 13 is the transmission output shaft, which is also used to determine the
  • Vehicle speed is used.
  • the speeds nl of the motor output shaft 22, n2 of the secondary shaft 23 of the clutch and n3 of the transmission output shaft 13 are detected by sensors and fed to the electronic motor guide 3.
  • the gearshift device or the shift valve block 11 is also arranged on the transmission 1, the position of which is likewise fed to the motor guiding device 3 via the line 12.
  • One of the coupling elements 21 is actuated axially via the clutch control 25, which is connected to the motor guide via the line 24.
  • the throttle valve device or the injection pump 42 is arranged on the drive motor 4 and is connected via the line 71 is operated by an e-gas device 7. It is possible to influence the e-gas device 7 via the accelerator pedal 6 and the line 61, but also via the motor guide 3 and the line 31.
  • the control device acts as follows: During a gear shift in the transmission 1 by the
  • Gearshift device 11 clutch 2 is open, and the speeds of primary shaft 22 and secondary shaft 23 of clutch 2 are different. Always dr-nn when the speed of the primary shaft 22 is lower than the speed of the secondary shaft 23 and this from
  • the throttle valve or the injection pump 42 is influenced by this via the line 31 and the e-gas device 7 in such a way that the speed of the primary shaft 22 is increased and there is an advance ⁇ n with respect to the secondary shaft 23 .
  • This intervention or this speed control of the primary shaft 22 via the drive motor 4 is limited to the period immediately before the clutch 2 is closed and is controlled via the motor guide device 3 in such a way that the primary shaft 22 leads the secondary shaft 23 and closes the clutch, the primary shaft 22 or the drive motor 4 is always braked as in a train circuit.
  • the leading 4 ⁇ - is predetermined and can be in
  • the signal for switching on the motor control device 3 is effected by the clutch control 25 and can take place when the clutch 2 starts to be engaged.
  • Motor guidance can, however, already be effected by the motor guiding device during the shifting or synchronizing process in the transmission or during the rapid traverse of the clutch control 25.
  • Motor guide device 31 line 4 drive machine / drive motor

Abstract

Steuereinrichtung für den Gangwechsel in einem Vorgelegegetriebe (1) eines Kraftfahrzeuges (5) mit einer druckmittelbetätigten Schaltkupplung (2), die im oder am Getriebe (1) angeordnet ist und in Verbindung mit einer Gangschalteinrichtung (11) betätigt wird. Über eine Motorführungseinrichtung (3) wird, während die Kupplung (2) geöffnet ist, die Drehzahl (n1) des Antriebsmotors (4) so geführt, daß die Primärwelle (22) kurz vor dem Einkuppeln der Kupplung immer eine höhere Drehzahl hat als die Drehzahl (n2) der Sekundärwelle (23), so daß beim Einkuppeln des Antriebsmotors dieser wie bei einer Zugschaltung immer abgebremst wird.

Description

Steuereinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für den Gangwechsel in einem Vorge egegetriebe für ein Kraftfahrzeug mit druckmittelbetätigten Schaltkupplungen, die im oder am Getriebe angeordnet sind und von einer Gangschalteinrichtung betätigt.werden, wobei die Drehzahlanpassung der Kupplungselemente über die
10 Antriebsmaschine erfolgt und z. B. bei Schubrückschaltungen diese Drehzahlanpassung über die Erhöhung der Drehzahl des der Antriebsmaschine zugeordneten TeilantriebsStranges bewirkt wird.
15 Aus der FR-A 21 72 622 ist bekannt, nach einer Schaltung das Schließen der Kupplung über eine elektronische Einheit zu bewirken. Dazu werden die Drehzahlen vor und nach der Kupplung erfaßt, in einer elektronischen Einheit verglichen und über eine
20 Korrektureinrichtung•in Abhängigkeit der Gashebelverstellung zur Kupplungεbetätigung und zur Beeinflussung der Motordrehzahl über die Füllung des Motors aufbereitet. Weiter ist es bekannt, in einer Steuereinrichtung für eine
-~-~- druckmittelbetätigte Schaltkupplung bei einer erkannten Schubrückschaltung über einen Gasstoß , vorrangig einen Vollgasstoß, die Drehzahldifferenzen auszugleichen. In dieser Schrift der EP 02 36 322 Bl ist also beschrieben, wie mit einem einfachen Gasstoß die Drehzahldifferenz
^° zwischen der Primär- und der Sekundärwelle einer
Schaltkupplung verringert und damit eine Gangschaltung verbessert werden kann. Eine solche beschriebene Einrichtung ist zwar geeignet, durch den Drehzahlangleich die Schaltung zu verbessern, sehr hohe qualitative
" Ansprüche an die Schaltung eines z. B.. schweren Nutzfahrzeuges sind damit nicht zu erfüllen. Ausgehend von der letztgenannten Schrift ist es deshalb Aufgabe der Erfindung, eine solche Steuereinrichtung weiterzuentwickeln mit dem Ziel, die Schaltungen in allen Gängen und in allen Fahrsituationen qualitativ zu verbessern.
Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt. Mit der gezielten Drehzahlführung der Antriebsmaschine wird ährend einer Gangschaltung die Eingangswelle der Schaltkupplung immer so beschleunigt, daß deren Drehzahl beim Einkuppeln höher ist als die der Abtriebswelle. Unabhängig von der wirklichen Fahrsituation des Fahrzeuges auf relativ einfache Weise wird damit die Schaltung zu einer Zugschaltung, die in bekannter Weise wesentlich einfacher zu beherrschen ist.
Während in bekannten Kupplungssteuerungen die Drehzahlen der Primär- und der Sekundärwelle einer Schaltkupplung zur Ermittlung des jeweiligen Fahrzustandes, z. B. einer Zug- oder auch Schubschaltung, führt und die jeweilige
Steuereinrichtung diesen Unterschied berücksichtigt, führt die, z. B. aus den Differenzdrehzahlen beeinflußte Drehzahlführung des Antriebsmotors grundsätzlich zu einer Zugschaltung. Die Voreilung der Primärwelle n kann in ihrer Höhe dabei in einer elektronischen Motorführungseinheit in Abhängigkeit der
Drehzahldifferenzen der jeweiligen Schaltungen im Getriebe, aber in vorteilhafter Weise noch von der Beschleunigung 4 b - f (t) und/oder der Änderung der Kupplungsabtriebsdrehzahl <4"n = f (t) beeinflußt werden. Alle diese Parameter können in einfacher Weise aus den an und für sich erfaßten und für andere Zwecke schon benötigten Parametern des AntriebsStranges ermittelt werden. Auch der Beginn der Motorführung kann sehr gut an die jeweiligen Bedingungen des Antriebsstranges angepaßt werden. Dabei ist es möglich, diesen auch z. B. gang- oder auch drehzahldifferenzabhängig unterschiedlich zu gestalten, wenn die Motorführung nur' auf den Zeitraum begrenzt wird, in dem die Schaltkupplung offen ist.
Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmδglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispieles erläutert. In der schematisch dargestellten Steuereinrichtung ist zunächst der Antriebsstrang mit dem Antriebsmotor bzw. der Antriebsmaschine 4 der Schaltkupplung 2 dem
Vorgelegegetriebe 1 und der Antriebsachse 51 des Kraftfahrzeuges erkennbar. Zwischen der Kupplung 2 und der Antriebsmaschine ist die Primärwelle - Motorabtriebswelle - bzw. der motorseitige Antriebssträng '22 angeordnet. Die Sekundärwelle 23 verbindet die Kupplung 2 mit dem
Vorgelegegetriebe, "und 13 ist die Getriebeabtriebswelle, die gleichzeitig auch zur Ermittlung der
Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen wird. Die Drehzahlen nl der Motoräbtriebswelle 22, n2 der Sekundärwelle 23 der Kupplung und n3 der Getriebeabtriebswelle 13 werden über Sensoren erfaßt und der elektronischen Motorführung 3 zugeleitet. Am Getriebe 1 ist noch die Gangschalteinrichtung bzw. der Schaltventilblock 11 angeordnet, dessen Stellung über die Leitung 12 gleichfalls der Motorführungseinrichtung 3 zugeleitet wird. Eines der Kupplungselemente 21 wird über die KupplungsSteuerung 25 axial betätigt, die über die Leitung 24 mit der Motorführung in Verbindung steht. Am Antriebsmotor 4 ist die Drosselklappeneinrichtung bzw. die Einspritzpumpe 42 angeordnet, die über die Leitung 71 von einer E-Gas-Einrichtung 7 betätigt wird. Die Beeinflussung der E-Gas-Einrichtung 7 ist über das Gaspedal 6 und die Leitung 61, aber auch über die Motorführung 3 und die Leitung 31 möglich. Die Steuereinrichtung wirkt wie folgt: Während einer Gangschaltung im Getriebe 1 durch die
Gangschalteinrichtung 11 ist die Kupplung 2 geöffnet, und die Drehzahlen der Primärwelle 22 und der Sekundärwelle 23 der Kupplung 2 sind unterschiedlich. Immer dr-nn, wenn die Drehzahl der Primärwelle 22 geringer als die Drehzahl der Sekundärwelle 23 ist und dies von der
Motorführungseinrichtung 3 erkannt wird, wird von dieser über die Leitung 31 und die E-Gas-Einrichtung 7 die Drosselklappe bzw. die Einspritzpumpe 42 so beeinflußt, daß die Drehzahl der Primärwelle 22 erhöht wird und es zu einer Voreilung ^n gegenüber der Sekundärwelle 23 kommt. Dieser Eingriff bzw. diese Drehzahlführung der Primärwelle 22 über den Antriebsmotor 4 ist auf den Zeitraum unmittelbar vor dem Schließen der Kupplung 2 begrenzt und wird über die Motorführungseinrichtung 3 so gesteuert, daß es zu einer Voreilung der Primärwelle 22 gegenüber der Sekundärwelle 23 kommt und beim Schließen der Kupplung die Primärwelle 22 bzw. der Antriebsmotor 4 immer wie bei einer Zugschaltung abgebremst wird. Die Voreilung 4 ~- ist dabei vorbestimmt und kann in
Abhängigkeit der Drehzahl und/oder der jeweiligen Gangstellung im Getriebe 1 unterschiedlich sein. Das Signal zum Einschalten der Motorführungseinrichtung 3 wird von der Kupplungsansteuerung 25 bewirkt und kann beim Beginn des Einkuppeins der Kupplung 2 erfolgen. Die
Motorführung kann aber schon während des Schalt- bzw. Synchronvorganges im Getriebe bzw. während des Eilganges der Kupplungsansteuerung 25 von der Motorführungseinrichtung bewirkt werden. Die Höhe der Voreilung 4* n der Eingangswelle 22 ist auch beeinflußbar durch die Änderung der Beschleunigung des Fahrzeuges b = f (t) bzw. durch die Änderung der Kupplungsabtriebsdrehzahl _-fn2 = f (t) . Während die Kupplung geöffnet ist und die Motorführungseinrichtung 3 wirkt, ist eine Motorbeeinflussung des Fahrers über das Gaspedal 6 und die E-Gas-Einrichtung 7 unterbunden und erst nach dem Schließen der Kupplung 2 über die Kupplungsansteuerung 25 wieder möglich.
Bezugszeichen
1 Vorgelegegetriebe
11 Gangschalteinrichtung/Schaltventilblock 12 Leitung
13 Getriebeabtriebswelle
2 Schaltkupplung
21 Kupplungselemente
22 Primärwelle/Antriebsstrang motorseitig/Eingangswelle 23 Sekundärwelle
24 Leitung
25 Kupplungsansteuerung/KupplungsSteuerung
3. Motorführungseinrichtung 31 Leitung 4 Antriebsmaschine/Antriebsmotor
42 Drosselklappe/Einspritzpumpe
5 Kraftfahrzeug 51 Antriebsachse
6 Gaspedal 61 Leitung
7 E-Gas-Einrichtung 71 Leitung
nl Eingangsdrehzahl der Kupplung n2 Ausgangsdrehzahl der Kupplung n3 Getriebeabtriebsdrehzahl tfn Voreilung der Drehzahl

Claims

A n s p r ü c h e
1. Steuereinrichtung für den Gangwechsel in einem Vorgelegegetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug (5) mit einer druckmittelbetätigten Schaltkupplung (2) , die im oder am Getriebe (1) angeordnet ist und in Verbindung mit einer Gangschalteinrichtung (11) betätigt wird, wobei die Drehzahlanpassung der Kupplungselemente (21) über die Antriebsmaschine (4) erfolgt und, z. B. bei Schubrückschaltungen, diese Drehsahlanpassung über die Erhöhung der Drehzahl des der Antriebsmaschine (4) zugeordneten Teilantriebsstranges (22) bewirkt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drehzahl (nl) der Antriebsmaschine (4) während einer
Gangschaltung so geführt wird, daß die Drehzahl (nl) der Primärwelle (22) der Schaltkupplung (2) kurz vor dem Einkuppeln immer höher ist als die Drehzahl (n2) der Sekundärwelle (23) , und daß beim Einkuppeln der Antriebsmotor (4) immer abgebremst wird und alle Schaltungen zu Zugschaltungen werden.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Eingangsdrehzahl (nl) gegenüber der Ausgangsdrehzahl (n2) der Schaltkupplung (2) um einen programmierten Wert ( n) voreilt.
3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Signal zum Einschalten der Motorführungseinrichtung (3) von der
KupplungsanSteuerung (25) bewirkt wird und die Voreilung der Eingangswelle (An) von der Stellung der Gangschalteinrichtung (11) des Getriebes (1) beeinflußt wird.
4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Motorführung beim Beginn des Einkuppeins der Kupplung (2) bewirkt wird.
5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Motorführung während des Schalt- bzw. Synchronisiervorganges und/oder Eilganges der Kupplung (2) betätigt wird.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Voreilung (4~*) der Eingangswelle (22) durch die Änderung der Beschleunigung des Fahrzeuges = f (t) beeinflußt wird.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Voreilung (<rn) der Eingangswelle (22) durch die Änderung der Kupplungsabtriebsdrehzahl n2 = f (t) erfolgt.
8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drehzahlführung der Antriebsmaschine (4) über die Motorführungseinrichtung (3) erfolgt, wenn die Schaltkupplung (2) geöffnet ist.
9. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Drehzahl (nl) des Antriebsmotors (4) während der automatischen Drehzahlführung über die Motorführungseinrichtung (3) durch den Fahrer über das Gaspedal (6) nicht beeinflußbar ist.
10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regelung der Drehzahlführung über eine an sich bekannte E-Gas- Einrichtung (7) ausgeführt wird.
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DEP3928050.0 1989-08-25

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